Zgryźliwość kojarzy mi się z radością, która źle skończyła.
//-->.pos {position:absolute; z-index: 0; left: 0px; top: 0px;}Pomiar ciśnienia oraz kalibracjaKoncepcja kalibracji oraz pomiaru ciśnieniaCele:Zamienić dowolna skale napięcia wyjściowego z czujnika ciśnienia na jednostkiinżyneiryjne. Kalibracja półprzewodnikowego czujnika ciśnienia.Metoda:Użyj kalibratora obciążnikowego, aby otrzymać znane ciśnienia w cieczy.Teoria:Pomiar ciśnieniaPodstawowe pojęciaCiśnienie, razem z temperaturą i objętością, określa stan termodynamicznycieczy lub gazu. Jest on związany z ruchem drobin i ich energią kinetyczną. Ciśnienieodczuwane jest na ściance kanału zbiornika lub na powierzchni lustra wody. W myślkinetyczno-molekularnej teorii płynów ciśnienie działające na ściance jest wynikiemjej nieustannego bombardowania przez cząsteczki. Siła oddziaływania na ściankęzależy od prędkości i masy drobin i ich ilości – koncentracji. Jeśli rośnie temperaturaw zbiorniku związana z energią kinetyczną drobin, to rośnie też ciśnienie. Jeśliobjętość gazu ulegnie zmianie, na przykład w układzie cylinder-tłok, to rośniekoncentracja drobin i stąd rośnie też ciśnienie. Ciśnienie najlepiej zdefiniowaćodnosząc je do powierzchni, na przykład ścianki. Jeśli na daną powierzchnię A działasiła oddziaływania F, to ciśnienie jest definiowane jako stosunekp�½FANm2(1)czyli jest to siła jaka działa na jednostkę powierzchni 1m2. W mechanice nazywa sięto naprężeniem normalnym ściskającym – p=Przechodząc do punktu wprzestrzeni ciśnienie lokalne wynika z granicy jeśli Ap�½ �½limF.A(2)Ciśnienie w ogólnym przypadku jest funkcją położeniaP = f (x,y,z).(3)Tylko w przypadku gazu pod dużym ciśnieniem, gdzie możliwe jest do pominięciaciśnienie hydrostatyczne, można uznać, że ciśnienie w zbiorniku jest takie samo wkażdym punkcie, co jest treścią prawa Pascala.W mechanice płynów wykazuje się rownież, że w danym punkcie płynu(przestrzeni), znajdującego się w stanie spoczynku ciśnienie jest jednakowe wewszystkich kierunkach.Wielkość ciśnienia zauważamy przy wypływie płynu przez otwór w ściancezbiornika lub rurociągu. Im wyższe ciśnienie z tym większą prędkością wypływa płyn.Z ciśnieniem związane są różne pojęcia. Już poprzednio wymieniliśmyciśnienie hydrostatyczne wyrażone wzoremp = gh(4)gdzie: g – przyspieszenie ziemskie w m/s2gęstośćcieczy lub gazu w kg/m3h – wysokość słupa płynu w m.Ponieważ wysokość ciśnienia jest wprost proporcjonalna do wysokości h, stądwysokość tę traktuje się jako miarę ciśnienia.Jeśli w rurociągu płyn jest w stanie spoczynku, to mówimy o ciśnieniustatycznym p. natomiast jeśli płyn jest w ruchu, to dochodzi dodatkowe ciśnieniezwane dynamicznympd�½12v.2(5)Sumując obydwa ciśnienia otrzymuje się ciśnienie całkowitepc= p+pd.Przy czym gęstośćwe wzorze 2.5 wylicza się z równania Clapeyronaps=RTgdzie R jest indywidualną stałą danego gazu.(7)(6)Dalsze pojęcia ciśnienia związane są ze sposobem pomiaru. Gdyby mierzyćciśnienie względem zera absolutnego, to ciśnienie nazywa się absolutnym. Takieciśnienie mierzy barometr o czym powiemy dalej. Na ogół jednak przyrządy dopomiaru ciśnienia zwane manometrami mierzą ciśnienie względem ciśnieniabarometrycznego pb. Mierzone ciśnienie może być mniejsze lub większe od ciśnieniabarometrycznego. Ciśnienia te nazywamy manometrycznymi a dla odróżnienia czysą mniejsze czy większe od ciśnienia otoczenia używa się pojęcia podciśnienie pplubnadciśnienia pn. Relacje te pokazuje rys. 1. Do równań termodynamiki i mechanikipłynów wstawia się wartość ciśnienia absolutnego p. Między poszczególnymiciśnieniami istnieją zależnościp = pb+pnp = pb–pp.(7)p1nadciśnienieciśnieniebarometrycznepbpm1pp2podciśnieniep2p2próżniap=0Rys. 1. Sposoby określania ciśnieniaChcąc obliczyć ciśnienie absolutnemanometrycznego oraz barometrycznego.należydokonaćpomiarup1ciśnieniaJednostki ciśnieniaZasadniczą jednostką ciśnienia w układzie SI jest pascal.1Pa=1N/m2=1kg/ms2.Jest to jednostka bardzo mała odpowiadająca około 0,1mm słupa wody. Stąd używasię wielokrotności:1 megapascal – 1 MPa=106Pa=10barów1 bar– 1 bar=105Pa1 hektopascal – 1hPa=102Pa=10-3bara1 milibar– 1mbar=102Pa=10-3baraciśnienie wyraża się także w jednostkach wysokości:1mm słupa wody – 1mmH2O1mm słupa rtęci– 1 Tor (Tr)atmosfera fizyczna – 760Tr=1,01325bara.Przyrządy do pomiaru ciśnieniaPrzyrządy te są bardzo różnorodne a można je podzielić według następującychkryteriów:według zasady działania: hydrostatyczne, sprężynowe, tłokowe, elektryczne,według przeznaczenia: manometry do pomiaru nadciśnienia; wakuometry – dopomiaru podciśnienia; mikromanometry – do pomiaru małych nadciśnień,podciśnień, do pomiaru różnicy ciśnień; barometry – do pomiaru ciśnieniaatmosferycznego (barometrycznego).Tutaj tylko skrótowo omówimy niektóre z nich:hydrostatyczne (cieczowe) – manometr dwuramienny – U-rurka, manometr zrurką pochyłą oraz barometr,manometry sprężynowe:manometry elektryczne:Powszechnie używa się określenia manometry ale można używać także słowaciśnieniomierze.Ciśnieniomierze hydrostatyczneW tych przyrządach mierzone ciśnienie równoważone jest ciśnieniemhydrostatycznym słupa cieczy manometrycznej.Ciecze te powinny charakteryzować się możliwie stałą gęstością, zdolnościądo tworzenia wyraźnego menisku oraz nie powinny mieszać się z płynem, któregociśnienie mierzymy. W doborze cieczy manometrycznej ważną rolę odgrywa gęstość.Najczęściej spotykanymi cieczami mogą być: alkohol etylowy, woda i rtęć. Ichgęstość zmienia się w granicach: około 800 kg/m3dla alkoholu, 1000 kg/m3dla wodyi 13550 kg/m3dla rtęci. Gęstości tych cieczy zmieniają się wraz z temperaturą, alezmiany te nie są znaczące.Formy menisku cieczy manometrycznej pokazano na rys. 2. Woda ma meniskwklęsły, a rtęć wypukły.Manometr cieczowy dwuramienny, popularnie zwany U-rurką, stanowi szklanarurka wygięta w kształcie litery U – rys. 2. Jest to przyrząd bardzo prosty i tani, nawetwe własnym wykonaniu. Ma raczej cechy przyrządu laboratoryjnego, ale służyć takżedo pomiarów technicznych, zwłaszcza kontrolnych.+–hMenisk wklęsłyMenisk wypukłyRys. 2. Manometr cieczowy (U-rurka)U-rurką można mierzyć nadciśnienia i podciśnienia, a także różnice ciśnień.Zakres pomiarowy zależy od rodzaju cieczy manometrycznej, może to być wgranicach 1metra słupa wody lub rtęci. Z gęstości tych cieczy wynika wartośćmierzonego ciśnienia. Dla uniknięcia wpływu włoskowatości na wskazania należystosować odpowiednie średnice rurek 10-12mm dla wody a 5mm dla rtęci.Włoskowatość powoduje podniesienie dolnego menisku przy ściance w przypadkumenisku wklęsłego – rys. 2.Dokładność odczytu można oszacować na 0,5mm. Z tego można obliczyćwartość błędu z dwóch menisków oraz błąd względny, jako stosunek błędubezwzględnego do wartości mierzonej. Z tych obliczeń można się przekonać, że U-rurki są manometrami dokładnymi, zwłaszcza do większych wartości h.Dla pomiaru małych ciśnień stosuje się mikromanometry na przykład z rurkąpochyłą – rys. 3. Jest to mikromanometr typu naczyniowego. Oznacza to, że jednaczęść manometru dwuramiennego jest w postaci naczynia o dużej średnicy d1wstosunku do średnicy d2pochylonej rurki. Mikromanometrem można także mierzyćnadciśnienia i podciśnienia, kiedy jedna z rurek połączona jest z otoczeniem. Możnateż mierzyć różnicę ciśnień.p1lA1h1p2h2A2Rys. 3. Mikromanometr z rurką pochyłązanotowane.pl doc.pisz.pl pdf.pisz.pl hannaeva.xlx.pl